吉林省桃园水电站设计经验总结

摘要 设计单位在设备选型时一定要采用正规厂家产品，设计中密切同生产厂家配合，对易出现问题的关键环节严把质量关。

关键词 正规厂家；密切配合；关键环节

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）80-0054-02

桃园水电站，为坝后式水电站工程。此电站装机总容量为5600kW，分四台机组。地处哈泥河干流（吉林省通化市二道江区杨家崴子村境内）。

1999年10月份开始对该工程进行电气部分施工图设计，2000年5月份设计图纸施工完成。12月份第1台水轮发电机组完成，试运行72小时。2001年6月份电站内安装的四台水轮发电机组正式并网并投入使用，至今运行状况良好。

此工程从最初的安装调试一直到机组试运行的72小时一切进展顺利。电气部分起初的施工图纸在现场施工时基本没做变动。电气一次部分的设备到货情况没有因设计安装尺寸、预留孔洞的位置点产生不符。在所有电气设备的布置安装上，基本没有出现与水工专业、水机专业冲突的地方。二次施工图设计设备到货与实际情况基本吻合。

设计代表不需要经常跑现场，其主要原因是设计图纸与现场设备的型式与接线吻合，只要施工部门按图施工、按图接线基本不需要做任何改动。所以，我们认为这个工程的设计是成功的。通过该工程多年的运行实践证明，设计方案合理，运行可靠，便于现场运行、维护，为业主带来了巨大的经济效益。总结其经验，归纳为以下几个方面：

1）在设备选型上，必须采用具有一定类似工程供货经验、正规生产厂家的产品

通过对类似工程的操作实践，我们一致认为：供货设备的质量、安装调试的周期、售后服务经验水平的高低，将会直接影响到工程的质量进度，这个与生产厂商的正规性脱不开关系。水电站的微机监控与保护系统，设计单位同生产厂商配合的工作量很大，整个电气部分的难点和工作量都体现在该设备上，如果厂商选择的不当，将会给工程带来很多问题。

在以往的工程设计中我们曾经遇到过此类问题，有些生产厂商只具有常规的控制和保护装置的供货经验，而在微机监控和保护方面根本没有类似工程的供货业绩，当时某工程的业主没有认识到这个问题的重要性，尽管作为设计部门我们反复强调此事，但业主还是坚持自己的观点选择了一个供货经验不足的厂商，那时还没有实施招投标制度。结果合同签订后，由于生产厂商经验不足，很多东西都处在熟悉和摸索阶段，设计工作根本无法进行，更谈不上按期供货的问题，许多问题逐渐的暴露出来，业主只好与其终止合同，结果业主受到了一定的经济损失，同时影响了工程的进度。所以，在桃园电站的设备选型上，作为设计单位，我们反复的向业主强调这个问题，并同业主一道进行了充分的调研工作。

最终桃园水电站，采用的是某专业生产微机监控与保护装置的公司。该公司专门为中小型水电站生产微机监控与保护装置，具有多个类似工程的供货经验，其规模及装置的形式恰好与桃园水电站工程所要求的形式相适应。

采用微机监控及保护装置设计单位同生产厂商配合量很大，这就要求设计单位对其十分了解，同时也要求生产厂商对水电站的生产工艺流程非常清楚。在设计过程中，作为设计部门我们向生产厂家提供了详细的测点定义表、开关及所有设备的工艺流程图，同时将设计的要点、具体要求向厂家逐一交代清楚，厂家也将自身装置的特点、工作原理完整的提交给设计部门确认。由于双方在工作中密切配合且都具有一定的类似工程的经验，配合工作深入、细致、得心应手，使得配合工期大大缩短、减少了设计联络会的次数。从中我们深深体会到选择一个好的厂家和设计单位具有一定的经验是十分重要的。作为设计单位一定要为业主把好这一关。

另外，售后服务人员的经验、及对本厂生产的装置的操作熟练程度也为机组正式投入使用节约时间。桃园电站四台水轮发电机组在现场调试及72小时试运行过程中生产厂家只派一名技术人员到现场服务，就顺利的完成了工作。这需要有设计单位与生产厂商在设备制造过程中完善、细致的工作和过硬的设备质量做保证，同时也要求售后服务人员具有一定的工作经验。

2）设计中，设计部门必须同生产厂家密切配合，将每一具体问题落实准确，避免现场修改设计方案

（1）对电气一次设备的位置预留及隐蔽工程的设计必须慎重，每一个预留孔、洞尺寸都不能出现偏差，这将直接影响到设备生产的尺寸。一旦出现这种情况，必将造成施工部门现场重新核查尺寸、重新凿洞、开孔等等，延误工期，给建设单位带来损失。

在桃园电站工程设计中，针对每个具体问题、电缆走向、影响到设备开孔尺寸等问题我们都逐一落实到位，认真把握好设计中的关键节点，杜绝错、漏、碰现象出现。正因如此，该工程所有的预留孔洞及隐蔽工程没有出现错、漏、碰现象，确保了施工进度；

（2）电气二次部分：桃园电站采用的是微机控制及保护装置，微机控制及保护装置同常规的控制保护方式由于其构成原理的不同，所以在设计的程序上也是有区别的。常规装置的设计方式是设计单位首先进行设计选型，将整体设计方案和设计意图通过设计图纸表述清楚，制造商只需按照设计图纸进行装置的加工、制造即可。而微机型装置则不同，它要求设计单位同生产厂商同步开展工作。这样，设计联络会就显得尤为重要。设计单位需要给生产厂家提供测点定义表、工艺流程图和必要的电气二次图纸。每一具体要求都要通过交流、沟通的方式将设计方案逐一向生产厂商交代清楚。同时生产厂商也必须将其设计方案提交给设计单位进行确认。通过几个回合的配合工作方能确定最终的设计方案。制造商才可以进行加工、制作。

每一工程都有其不同的特点和不同的工艺要求，厂商在设备生产过程中，必须详细了解个工程的不同之处，具有严格针对性的生产、加工做出适合于该工程的装置。所以必须采用微机式的控制及保护装置，设计单位与生产厂家的默契配合也同样重要，它将直接影响到产品的质量。反之，就会使设计图纸与安装设备接线不符，造成现场大量的改动接线，增加了安装部门的工作量，使工程的质量难以得到保证，同时也会拖延工期。

3）配备先进的水机自动化元件是微机监控系统可靠工作的保证

水机自动化元件选择的是否合理将直接影响到监控和保护系统的安全和是否能可靠运行的问题。再好的一套微机监控装置，没有一套可靠的水利机械自动化元件做保证，监控系统的可靠性都无从谈起。因为一旦自动化元件精度不够或出现故障，监控系统采集到的信息都将是错误的，当自动化元件误动或拒动时，都将给微机监控系统带来不可想象的后果。以往我们所设计的工程由于受资金限制调速器油泵电机控制回路压力变送器在现场运行中误发错误信号，造成调速器油系统在油压正常时油泵电机还在不停地工作，当时只能将微机自动控制方式退出运行，改在手动运行位置。可见作为一个工程必须保证整体设计方案合理、关键性元器件可靠，必须重视这一点。

目前国产的电气量自动化元件已经过关，只要选用正规厂商的产品，元件的质量都能得到保证，在实际工程中运行效果也很好。而流量、压力、液位等非电量变送器等自动化元件目前不是都很过关，还需采用进口元件，国内部分厂商生产的产品质量还需进一步改进和提高；

4）抓住关键，对容易出现问题的环节严把质量关。

每个工程的设计都会或多或少的出现问题环节。怎样在桃园电站工程二次施工图的设计过程中，避免问题环节的出现，我们应该把握住哪几个关键点：

（1）强调控制和保护系统的安全性和可靠性。按照继电保护反事故措施的要求，对于各元件设备，如：线路、发电机、变压器等保护装置，必须执行主保护和后备保护两套系统保护出口分开设置的原则，使两套系统具有相对的独立性。以保证当主保护拒动时，后备保护能够正常工作；（2）要求设为同期点的断路器的合闸回路，其合闸接点绝对不能带保持线圈，避免造成非同期合闸；（3）按着电力系统的要求和现场运行方式改变时，需要进行现场切换操作的回路，必须配备便于操作的换操设备；（4）计算机监控和保护装置的工作电源，必须采用弱电控制，从而可以避免强、弱电系统的混淆，烧毁采集模块；（5）计算机监控系统必须设有主泵和备用泵工作状态自动定时切换和手动切换的工作方式。对于调速器油泵电机的控制，中、低压空压机的控制，渗漏排水泵的控制等要保证两台水泵、油泵或两台空压机的工作状态尽量相同，避免一台水泵、油泵或空压机经常运行、长期磨损，而另一台长期处于闲置的状况发生；（6）微机系统的工作电源应由交、直流电源同时供电。正常时采用交流电源，当交流电源消失时，微机装置自身自动切换到直流电源上。这样，即保证了工作电源的可靠性，同时也避免了直流电源长期放电对其使用寿命的影响。

总结：在此次工程设计中，由于我们把握了以下的几个关键问题，才使得该工程安装、调试工作进展顺利，缩短了预定的安装、调试工期，工程提前发挥了经济效益。从2001年4月份四台机组全部并网发电至今，运行一直安全、稳定，状况良好；现场操作灵活、维护方便；经济效益显著。

1）切合工程实际，注重优化设计方案，确保设计图纸的准确性和完整性；2）在设备选型上，必须采用具有一定类似工程供货经验、正规生产厂家的产品；3）设计中密切同生产厂家的配合，避免设计图纸与到货设备不吻合而造成现场修改接线；4）关键环节严把质量关，杜绝错、漏、碰现象的出现。在二次接线上严格执行继电保护及安全自动装置反事故措施的要求；5）选择性能可靠的水机自动化元件。

参考文献

[1]方辉钦主编.现代水电厂计算机监控技术与试验.

[2]简浩华，许建安合编.小型水电站电气部分设计指南.

[3]水电站机电设计手册水电站机电设计手册编写组.